目的 开发适用于地基密闭受控生态生命保障系统内植物不可食部分固废预处理技术及设备,为地外星球基地建设提供技术储备.方法 采用闭环空气干燥技术和两级粉碎技术对植物不可食部分固废进行干燥和粉碎处理.结果 经干燥和粉碎预处理后的植物不可食部分,含水率降低至30％以下,减容率达到56％.实现了干燥、稳定和减容处理,同时植物不可食部分中的水分得到回收.结论 闭环空气干燥技术和两级粉碎技术满足地基密闭受控生态生命保障系统的要求,经处理后的植物不可食部分固废可长期稳定保存或进一步进行资源化处理.
作者：武重阳；艾为党；罗亚斌；张良长；杨京松；李攀；田冀锋 刊期： 2018年第06期
目的 探讨健康人睡眠期间左侧卧、仰卧和右侧卧对心电图波形的影响.方法 通过对ISRUC数据库中健康受试者整夜睡眠心电数据去噪,计算30个波形特征在不同卧位下的均值与显著性.其中S/R和∠QSR为本文提出的新指标.结果 QT间期和RR间期在左侧卧时显著大于仰卧(P＜0.01),P波与T波高度、QRS波与T波面积、QR电势差、∠QSR在左侧卧时显著小于仰卧(P＜0.01),其中大部分指标在左侧卧时显著小于右侧卧(P＜0.05);S/R在左侧卧时显著大于仰卧(P＜0.01)和右侧卧(P＜0.05).T波高度和面积在仰卧时显著大于右侧卧(P＜0.01).结论 左侧卧时心脏受重力作用的转动与摆动引起了额面心电向量图的变化,进而引起心电图变化;右侧卧时心脏受到纵膈支撑自由度较差,心电图波形几乎不变.
作者：潘弘泽；许志；严洪；梁仲刚；高玥；陈章煌；宋晋忠 刊期： 2018年第06期
目的 设计一种基于载人离心机训练实际需求的新型耳脉搏信号传感器.方法 传感器采用透射式光电容积法原理,外形为耳夹式,以硅橡胶为外部包覆材料;内部元器件选用微型白炽灯泡作为光源,以硅光电池作为信号接收元件.考察了126名健康男性志愿者在不同载荷条件下的训练时耳脉搏信号质量,以及受试者主诉与耳脉搏信号变化的符合度.结果 在低载荷(2.5 G)被动训练和中载荷(5.0G)、高载荷(9.0 G)主动训练过程中,受试者的耳脉搏信号稳定,波形变化情况与受试者主诉总符合率为91.5％.结论 本研究设计的信号传感器能够在载人离心机训练载荷环境下正常使用,输出波形幅度变化与受试者是否到达耐力终点有较高的符合性.
作者：莫隆宸；王海霞；贺斌；金朝；耿喜臣；张立辉；卫晓阳；王全；徐艳；吴三元；王红；李宝辉 刊期： 2018年第06期
目的 提出一种基于形变量和相似性测度相关联的二维/三维(2D/3D)图像弹性配准算法.方法 算法采用B样条形变方法建立3D形变模型,通过构建术前3D图像中重要解剖点的形变量和术前3D图像的数字重建影像(digitally reconstructed radiographs,DRR)相似性测度之间的函数关系,实现术中2D图像对术前3D图像形变的追踪.采用两套3D肺部CT图像和2D-DRR图像验证算法性能,以标记点距离误差评估算法精度.结果 配准后两套数据的标记点距离误差在(0.7799±0.3628)mm到(1.8194±1.2046) mm之间.表明本文提出的2D/3D弹性配准算法具有较小的配准误差,配准精度与3D/3D混合弹性配准算法精度在一个数量级上.结论 本文提出的方法 能够精确地完成全局的2D/3D肺部图像弹性配准.
作者：晋青鹏；夏威；高欣 刊期： 2018年第06期
目的 改善眼底视网膜低对比度血管的检测性能,提高眼部疾病临床辅助诊断的效率和准确率.方法 提出了一种基于随机共振机制的眼底视网膜血管多级分割方法 .首先用图像信号和附加噪声,获取全局意义下的FHN神经元非线性模型的佳随机共振响应,对高等级强度信号进行检测;然后将输入信号定义为去除高对比度血管的局部图像,优化参数后,再对低等级强度信号进行检测.后融合多级随机共振响应,得到眼底视网膜血管的分割结果 .结果 以DRIVE图像库为例,分别与两位专家手动分割结果进行灵敏度Sn的定量比较,本文方法得到的结果平均值较高,差值分别为0.2007、0.1817.结论 本文方法充分利用了噪声对于弱信号检测与分割作用,对低强度等级血管的分割上面优势明显.
作者：杜宇华；范影乐；武薇 刊期： 2018年第06期
目的 探讨基于表面肌电(sEMG)的模拟飞行时坐姿对腰部肌肉的影响.方法 12名男性受试者分别进行两组任务.实验组驾驶飞行模拟器模拟飞行时坐姿2h,对照组在飞行座椅上休息2h,任务负荷前后进行腰背部30％大肌肉力量(30％MVC)时,记录左右多裂肌和左右竖脊肌的肌电信号.任务负荷结束后运用量表对受试者腰背部的主观感受进行评价.结果 对照组左右多裂肌中位频率(MDF)的变化无统计学意义(P＞0.05),4组肌肉的平均功率频率(MPF)的变化无统计学意义(P＞0.05).实验组4组肌肉的MPF和MDF均显著减小(P＜0.01);实验组和对照组的量表结果比较具有统计学意义(P＜0.05).结论 模拟飞行时的坐姿会引发左右多裂肌和竖脊肌疲劳,腰背部有疲劳感.
作者：熊凯文；徐蕾；程珊；马进；王辰；胡文东 刊期： 2018年第06期
目的 采用支持向量回归方法,构建金电极上覆盖生物膜的模型.方法 对裸金电极、NC膜-金电极、蛋白-NC膜-金电极3种结构进行电化学阻抗测试,依据其对应的等效电路进行拟合及关键参数提取.利用主成分分析方法选取了信息总量和80％的前4个参数Rs,CPE-P,CPE-T,R1,并以这4个参数为输入,以电极直径为预测值,建立了电极直径的支持向量回归预测模型.结果 3组实验的预测结果都与实验结果 吻合,平均预测率为82.43％,并采用PC12细胞进行了初步验证.结论 基于支持向量回归的生物膜-电极阻抗模型,可对不同直径电极的活化面积预测,对其它生物膜如细胞等在电极上的有效贴附面积和培养状况的量化检测提出定量分析依据.
作者：徐莹；代燕；李超；梅婉欣；杨勇 刊期： 2018年第06期
目的 研究不同交互方式对航天员虚拟训练效率和体验的影响,制定更好的航天员虚拟训练交互方案.方法 针对选择/操纵类虚拟交互任务,设计用户实验,对比研究航天员虚拟训练过程中动作捕捉手套和交互手柄两种交互方式的差异.通过比较任务完成时间,客观比较两种交互方式的交互效率,同时通过主观量表比较两种交互方式的用户体验.结果 两种交互方式在不同类型任务中交互效率不同;动作捕捉手套用户体验评分更高,但交互手柄也能带来出色的体验.结论 在航天员虚拟训练系统开发过程中,应该优先根据任务类型选择交互方式,以更高的交互效率保证航天员虚拟训练效率.
作者：孔祥杰；刘玉庆；安明；刘相；胡福超；杨宜婧 刊期： 2018年第06期
目的 探究四色混合光质对螺旋藻生长的影响,为受控生态生保系统中微藻生物部件优化培养提供参考.方法 以红光为对照,在六种不同配比的红(R)、蓝(B)、绿(G)、黄(Y)四色LED混合光质处理下进行钝顶螺旋藻培养,对其形态、干重、蛋白质含量、光合色素组成和放氧效率等指标进行测量与综合分析.结果 所有四色光质处理下的藻丝体长度均短于红光处理,而叶绿素a、类胡萝卜素和藻蓝素含量都高于红光处理;7R2B0.5G0.5Y处理下螺旋藻的干重、蛋白质含量和放氧效率分别达到1.45 g/L、53.83％和78.9 mg/(L·kW·h),较对照分别提高7.69％、9.33％和19.09％.结论 四色光质可以在获得较高螺旋藻产量和蛋白质含量的同时实现更高的放氧效率.
作者：毛瑞鑫；唐永康；张春燕；纪运杰；郭双生 刊期： 2018年第06期
目的 为保障民航安全,开发实时检测管制员疲劳的技术方法,积极进行疲劳预警.方法 通过模拟管制实验采集正常与剥夺睡眠状态下受试者的脑电、心电、呼吸、体温和眼动等多源数据并计算疲劳特征指标,同时记录受试者的主观疲劳程度和操作绩效,在此基础上建立识别管制疲劳状态的CART决策树模型.结果 RR间期、LF/HF、快波/慢波、PERCLOS和扫视速度均与管制员疲劳呈较强相关,利用决策树融合这五项指标构建疲劳检测模型,其识别受试者正常与疲劳状态的准确率为94.4％,对5级疲劳度的预测准确度为77.5％.结论 该模型可以为管制员疲劳监测和预警提供技术手段.
作者：靳慧斌；朱国蕾；吕川 刊期： 2018年第06期
目的 以大鼠在Y迷宫中的空间工作记忆为研究对象,研究空间工作记忆过程中海马神经元集群频率编码的特征模式,为研究空间工作记忆的信息处理机制提供支持.方法 实验数据来自成年SD大鼠94次正确、22次错误执行空间工作记忆任务和60次静息状态的海马CA1腹侧(ventral hippocampus,vHPC)的动作电位时空序列.计算海马神经元的平均频率编码,统计比较正确与错误执行工作记忆任务、以及正确执行工作记忆任务与静息的编码结果.结果 SWM神经元集群平均频率编码发生在工作记忆行为学以前.正确执行SWM时的神经元集群频率编码显著大于错误执行SWM和静息状态时(P＜0.05).结论 海马是空间工作记忆的信息编码脑区,海马空间信息的编码先于空间工作记忆行为学.海马空间信息编码对正确执行空间工作记忆是必要的.
作者：夏蜜；白文文；郑旭媛；田心；刘迢迢 刊期： 2018年第06期
目的 探索回转模拟失重下EA.hy926细胞(人脐静脉内皮细胞与人肺腺癌细胞株A549的融合细胞)氧化应激后差异表达基因及其生物学意义.方法 以EA.hy926细胞为研究对象,设置对照组(Con组)、对照氧化应激组(Con+ H2O2)、模拟失重组(MG组)和模拟失重后氧化应激组(MG+ H2O2组),采用Illumina HiSeq 2500平台开展转录组测序,筛选差异表达基因;采用在线分析工具对差异基因进行Gene Ontology (GO)功能富集分析、KEGG信号通路分析以及STRING蛋白互作分析;以qRT-PCR技术验证筛选出的差异基因.结果 测序结果表明,与Con组相比,MG+ H2O2组差异基因253个;与Con+H2O2组相比,MG+H2O2组差异基因169个.GO及KEGG通路显著性富集分析结果显示,与Con+H2O2组相比,MG+H2O2组差异基因可显著富集于细胞因子刺激的细胞反应等生物过程及TNF等信号通路.蛋白互作分析表明CXCL蛋白处于互作的关键位置;qRT-PCR结果显示筛选的差异表达基因BCL-2A1、CXCL-8、FAM196B在各组间的表达变化与测序结果一致.结论 模拟失重下氧化应激可诱导EA.hy926细胞产生不同的生物学反应,并通过调节BCL-2A1、CXCL-8、FAM196B基因表达对内皮细胞增殖、凋亡等生理功能发挥调控作用.
作者：刘佳；袁明；贾茗雯；郑洪伟；姚静；袁敏；王静宇；胡桃红 刊期： 2018年第06期
植物是受控生态生保系统中的关键生物部件,可以为乘员提供食物、氧气和净水,同时可以起到一定的心理支持作用.世界各国/组织在南极开展了多年的植物生产系统研究和实施工作,研制了不同类型的植物生产系统.这些系统不仅为南极考察人员提供了一定的食物供给,也为推动受控生态生保系统的发展提供了技术支持和试验验证.本文总结和分析了南极曾经建设或现有的植物生产系统,对比分析了这些植物生产系统的建设目的、规模、类型和自动化程度等具体信息,并展望了南极植物生产系统未来的发展趋势.
作者：唐永康；吴志强；董文平 刊期： 2018年第06期
航天员在轨睡眠一直存在着睡眠时间减少、睡眠质量下降等问题,从而影响了航天员的认知功能.本文综述了在轨睡眠问题及其对航天员认知功能影响的研究进展,对已有影响因素进行分析,并对现阶段针对在轨睡眠问题的研究方法进行了简述和展望,以期更好地为在轨睡眠评价体系的研究提供参考,进而辅助航天医学研究,确保航天员在轨工作的正常进行.
作者：王尊升；唐晓英；刘伟峰；李若松 刊期： 2018年第06期
目的 设计一种可用于潜水员水下工效学研究的模拟训练与评价的水下作业模拟系统.方法 采用质量轻、不易变形的不锈钢材料,设计制作耐高压水密外壳,并将驾驶系统软件置于水密外壳内,通过外壳上部防水按键对模拟器进行操作.4名潜水员作为受试者进行水下作业工效模拟训练试验.潜水员及模拟器下潜至水下40 m,试验时间分别为2.0h,3.0h,3.5h,4.0h.结果 通过水下作业工效模拟试验,验证了模拟器水面外壳水下40 m深度防水耐压的性能指标要求,通过模拟前进、后退、上浮、下潜、转弯的操作,验证了模拟器场景模拟、页面切换及同步显示的功能要求.结论 本文建立的模拟系统能达到研制技术要求,可以提供真实的水下作业工效模拟环境.
作者：范维；方以群；柳初萌；刘平小；顾靖华 刊期： 2018年第06期
